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A luta pelo som: timbre - psicoacústica vs subjetividade

Entre as pessoas que, devido a hobbies e (ou) deveres profissionais, enfrentam a avaliação da qualidade do equipamento de áudio , duas categorias podem ser distinguidas. Aqueles que preferem julgar a qualidade com base em critérios objetivos (comparando dados com padrões aceitos) e aqueles que acreditam que a qualidade do som devem ser determinados mais de ouvido e acreditam que o valor dos indicadores objetivos é exagerado.


Um grande número de artigos sobre a qualidade e os recursos do som, além de comentários e disputas nesses artigos sobre o GT, demonstram o interesse genuíno dos usuários no tópico. Duvido que este artigo interrompa os debates dos adeptos de um e do segundo ponto de vista, mas, talvez, lance um raio de luz na "escuridão total" das questões de avaliação da qualidade.

Devido ao fato de muito ter sido escrito sobre os critérios clássicos de avaliação de amplificadores, acústica, por exemplo, um artigo recente de Oleg Shulgin (eu recomendo muito), neste artigo vou focar os leitores nas possibilidades de medição objetiva das características timbrais do som.

Problema de Timbre


Como regra, os defensores do subjetivismo baseiam a “correção” de seus julgamentos em afirmações como: “No som, nem tudo pode ser medido; portanto, é necessário avaliá-lo apenas com os ouvidos e nada mais. Dados objetivos não me dão nada como ouvinte. ” Na maioria dos casos, o obstáculo é o problema de avaliar os recursos timbrais do som do equipamento.


Frequentemente, essas pessoas escrevem e dizem que a imagem do timbre é muito difícil para uma avaliação de hardware, não reflete a imagem real do que elas querem dizer com a natureza do som. Se você perguntar como eles descrevem esses recursos, eles responderão imediatamente que o som deve ser "suave" ("rígido", "macio"), arejado ("não ensaboado", "denso", "descarregado") , "Seco", "molhado" etc.

À primeira vista, é difícil refutar ou confirmar suas afirmações, porque tanto o aparato terminológico descritivo quanto a avaliação são subjetivos; no entanto, isso não é inteiramente verdade. O fato é que muitas características “exclusivamente subjetivas”, termos descritivos e outros efeitos têm causas completamente explicáveis ​​e mensuráveis, e a maioria dos fatores que afetam o timbre são estudados em detalhes.

O estudo do timbre em psicoacústica


Uma das principais tarefas da psicoacústica, como um ramo adjacente do conhecimento físico e psicológico, é a busca de correspondências entre características físicas objetivas e sua avaliação subjetiva. Os recursos do timbral não são exceção e, apesar da complexidade da tarefa, eles são estudados muito bem.

Pesquisadora Irina Aldoshina sobre o timbre: “Com a definição desse termo, surgem dificuldades comparáveis ​​à definição do conceito de“ vida ”: todos entendem o que é, mas a ciência luta com uma definição científica há vários séculos.”

Estudos do timbre como fenômeno acústico são realizados há 200 anos. Os fatores que formam o timbre já foram encontrados e cada um desses fatores possui características mensuráveis ​​claras. Cientistas como Helmholtz (1877), Fletcher (1938), Liklide (1951), Plom (1976), Noutsm (1989), Rossing (1990), Hand (1995) contribuíram para a identificação de indicadores objetivos de timbre.
De acordo com o padrão americano ANSI-60, um timbre é definido como:

"Um atributo da percepção auditiva que permite ao ouvinte julgar que dois sons com o mesmo tom e volume são diferentes um do outro."

A maioria dos pesquisadores entende por timbre "qualidade do tom" e "cor do tom". É para descrever o timbre que os proponentes da abordagem subjetiva usam termos como: seco, sonoro, macio, afiado, brilhante e quente, frio, bonito, que, à primeira vista, não podem refletir parâmetros objetivos.


Helmholtz, em uma definição anterior ao seu tempo, deu as seguintes características do timbre:

“A diferença na qualidade musical do timbre depende apenas da presença e da força dos tons parciais (sobretons) e não depende da diferença de fase com a qual esses tons parciais entram na composição”

Realizando suas experiências, o cientista também fez várias observações, que são totalmente confirmadas pela pesquisa moderna. Por exemplo, foi nos trabalhos de Helmholtz, pela primeira vez, que existem informações sobre a dependência da percepção de um timbre na velocidade de "entrada" de tons parciais no início de um som e sua "morte" no final. Além disso, foi esse pioneiro da acústica que vinculou a percepção do timbre (reconhecimento dos tons de instrumentos individuais) à presença de certos ruídos e irregularidades.


H. Fletcher

Em 1938, Fletcher provou que o timbre depende da estrutura das conotações e pode variar significativamente, dependendo do volume e do tom. Em 1976, Plomp confirmou experimentalmente que a audição humana não sofre de "surdez de fase" e, portanto, a percepção de um timbre depende tanto da forma do envelope espectral do espectro de amplitude quanto do espectro de fase. Em 1990, Rossing acrescentou que o timbre depende do envelope temporal do som e de sua duração. Como pode ser visto na história da pesquisa sobre o timbre, os cientistas provaram completamente a possibilidade de medição física dos parâmetros de coloração do timbre.


Segundo estudos, os principais fatores físicos que determinam o timbre de um som são:

  • alinhamento das amplitudes de sobretons durante o período de ataque;
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Como base para estudos de correlação subsequentes, foi criada uma tabela padronizada de descrições subjetivas do timbre, a maioria incluída na norma AES-20-96 - “Recomendações para a avaliação subjetiva de alto-falantes”. É a partir daqui que alguns profissionais de marketing traçam definições para especulação.




No processo de pesquisa, os cientistas revelam uma correspondência estrita de cada uma das descrições para parâmetros físicos exatos.

Devido à influência complexa dos fatores que formam o timbre, não existem unidades de medida comuns. Isso não significa a impossibilidade de medir objetivos e obter dados precisos. Atualmente, a Universidade de Stanford, os Laboratórios de Harvard, o IRKAM e a Universidade de Berkeley estão trabalhando na criação de correspondências exatas entre termos descritivos subjetivos e características objetivas de fatores que influenciam a formação da coloração do timbre.


Research L.A. Kuznetsova para criar o livro de referência “Acústica de instrumentos musicais” (as conclusões do estudo são totalmente válidas para equipamentos de áudio ) deu resultados para várias características do timbre. Graças ao trabalho do cientista, tornou-se conhecido que o envelope do espectro de amplitude é o principal parâmetro para essas características. As conclusões de Kuznetsov podem ser brevemente apresentadas da seguinte forma:

  • aumento suave do envelope (aumento das amplitudes de um determinado grupo de tons) na região de 200 ... 700 Hz permite obter tons de suculência, profundidade;
  • o aumento na região de 2,5 ... 3 kHz dá ao timbre "vôo", "sonoridade";
  • o aumento na região de 3 ... 4,5 kHz fornece ao timbre "nitidez", "penetração" etc.

Outros experimentos com a avaliação das características timbrais do som dos sistemas acústicos tornaram possível estabelecer uma correspondência de correlação mais precisa entre os picos de queda da resposta de frequência com mudanças subjetivas no timbre.


Sumário


Do exposto, uma conclusão simples pode ser feita: na física e na psicoacústica, existem definições exatas para um timbre, e qualquer som "ar", "seco" ou notório "tubo quente" é determinado por parâmetros físicos específicos que nada têm a ver com as representações metafísicas de alguns audiófilos. Até o último golpe nos mitos do marketing, não demorou muito, já que, por exemplo, a norma AES-20-96 - “Recomendações para a avaliação subjetiva de palestrantes”, à luz de estudos sobre a natureza do timbre, deixa de ser relevante. O estudo de Hande, de 1995, "Sobre o efeito das mudanças na forma do envelope espectral e o caráter de suas mudanças no tempo no timbre", pode ser considerado um ponto de referência, após o qual qualquer afirmação sobre a incompreensibilidade da natureza da "aerodinâmica", "abertura" ou "transparência" do som parece ridícula.

Source: https://habr.com/ru/post/pt399953/

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